GEO

愛因斯坦預言的時空結構震蕩論認為，由於超新星爆炸、中子星與 黑洞等天體相撞，致使宇宙中產生神秘的引力波。歐洲科學家獲得引力波的存在證據，從而證實了愛因斯坦理 論的正確性。據悉，在歐洲引力波探測計劃中，科學家在德國漢諾威的GEO600引力波觀測站和義大利比薩的處女座（Virgo）引力波探測器處使用陸基引力波天線。德國漢諾威的GEO600引力波觀測站的干涉儀臂長達600米，是德英聯合項目；而處女座引力波探測器臂長更是達到3000米，是義大利、法國、波蘭、匈牙利四個國家聯合研究的項目。

根據相對論可知，高速運動的物體和宇宙中大質量的天體碰撞都會產生極強的引力波，當這些引力波傳到地球上時會變得微乎其微，因此地球需要極高靈敏度的引力波觀測站來探測引力波。

科學家用激光干涉儀來探測引力波，這種儀器得機構由兩條互相垂直的長臂組成，長臂的兩端掛有兩面高反射率的鏡子，激光打入到儀器長臂后，從而激光束在鏡子之間來回反射。而科學家對此進行由於光程差引起的微小變化的檢測，這個微小變化僅僅有質子直徑大小。

此外，對引力波的檢測需要極其高的技術條件：比如隔離真空、隔離振動等。隔離振動包括外部環境致使的振動和內部設備引起的振動。

引力波監測需要多個地面站同時工作，這些地面站的探測裝置都是相同的，這樣可以最大程度上來減小儀器測試產生的誤差；而在監測過程中，必須同時接收同樣的信號，這樣可以避免受到地面信號源的干擾，從而保證引力波信號源的探測的精準性。

德國馬克斯普朗克引力物理研究所、德國漢諾威萊布尼茲大學的哈特穆·特格羅特博士通過監測比較認為： GEO600引力波觀測站和Virgo引力波探測器在600HZ以上的中/高頻波段的靈敏度十分相似。這對科學家來說是一件非常有趣的事，科學家可以通過此波段尋找超新星爆炸所產生的引力波，並在此基礎上進行監測，可以節省時間和提高監測效率。

據國外媒體報道，德國引力波探測器GEO 600的一項奇怪發現，不但可能衝擊現有宇宙理論，還引發美國費米國家實驗室的科學家們開始建造一個“全息干涉儀”，將探測深入到“普朗克長度”，以便更進一步觀察宇宙的時空結構及這一結構中的波動——引力波。

引力波被稱為“愛因斯坦廣義相對論中最後一個尚未被證明是對的組成部分”，新探測儀器的出現有可能使人們直接觀測到時間的不連續性，亦將帶領人們發掘宇宙起源最深處的奧秘。

量子力學的測不準原理意味著一些基本量度如長度和時間具有測不準性。而測不準的程度由普朗克常數確定，該常數可以定出最小長度量子——“普朗克長度”，比其更短的長度是沒有意義的。

要證明“奇怪波動”的來源，研究人員就需要深入到“普朗克長度”——10-35米進行探測，而GEO 600實驗中探測到的噪音尺度不到10-15米。因此需要提升引力波探測儀的解析度，這導致了“全息干涉儀”的產生。

“全息干涉儀”是利用全息照相的方法來進行干涉計量，其與一般光學干涉檢測方法很相似，但獲得相干光的方式不同。光學干涉檢測方法獲得相干光的方式如前所述，一般是將同一束光的振幅分為兩個部分，但全息干涉計量術則是將同一束光在不同時間的波前來進行干涉，可以看作是一種波前的時間分割法。這就使相干光束由同一光學系統所產生，可以消除系統誤差。

霍根認為，GEO 600在其尺度上發現的噪音是由於宇宙“視界”（天文學中黑洞的邊界，在此邊界以內的光無法逃離）的全息投射造成的。霍根比喻說，這就像一張圖片越放大就會越模糊甚至像素化，宇宙“視界”投射其實發生在普朗克尺度中，所以在我們所身處的時空尺度上，這一投射發生了模糊。

而要驗證霍根的結論，目前最值得依賴的就是這台“全息干涉儀”。其現正由費米實驗室全力打造，它必將比GEO 600探測到更小的尺度，從而進入到量子尺度。如果霍根的看法是正確的，探測器將能探測到時空結構中的量子雜訊，給我們現有對宇宙的認知帶來巨大的衝擊。